Для оптимальной производительности впускной коллектор автомобиля должен иметь определенную геометрию, соответствующую заданной скорости вращения коленчатого вала. По этой причине классический дизайн обеспечивает правильное наполнение цилиндров только в ограниченном диапазоне оборотов двигателя. Система изменяемой геометрии впускного коллектора используется для обеспечения поступления достаточного количества воздуха в камеру сгорания на всех оборотах двигателя.
Принцип действия коллекторов с изменяемой геометрией
На практике переделка впускного коллектора может быть достигнута двумя способами: изменением поперечного сечения и изменением длины. Эти методы можно использовать по отдельности или в комбинации.
Особенности впускного коллектора с изменяемой длиной
Метод преобразования длины впускного коллектора используется на бензиновых и дизельных транспортных средствах, за исключением систем с нагнетателем. Принцип работы данной конструкции следующий:
- При небольшой нагрузке двигателя воздух движется по длинной дороге.
- При высоких оборотах двигателя это сокращенно.
- Режим работы изменяется ЭБУ двигателя с исполнительным механизмом, который переключает клапан между двумя ответвлениями коллектора.
Работа впускного коллектора переменной длины основана на эффекте резонансного наддува. Обеспечивает интенсивный нагнетание воздуха в камеру сгорания. Это делается следующим образом:
- Некоторое количество воздуха остается в коллекторе после закрытия всех впускных клапанов.
- Остаточный воздух колеблется в трубопроводе коллектора пропорционально длине впускного коллектора и частоте вращения двигателя.
- Когда эти колебания достигают резонанса, создается высокое давление.
- После открытия всасывающего клапана происходит впрыск.
Для двигателей с наддувом впускной коллектор этого типа не используется, поскольку нет необходимости обеспечивать резонансный наддув. Впрыск воздуха в таких системах осуществляется принудительно установленным ранее турбонагнетателем.
Особенности впускного коллектора с переменным сечением
В автомобильной промышленности изменение поперечного сечения впускного коллектора используется в автомобилях с бензиновыми и дизельными двигателями, включая системы нагнетания. Чем меньше площадь поперечного сечения труб, по которым протекает воздух, тем больше расход и, следовательно, больше смешивание воздуха с топливом. При таком расположении каждый цилиндр имеет два впускных отверстия с собственными впускными клапанами. Одна из пар каналов имеет заслонку. Привод такой системы изменения геометрии впускного коллектора осуществляется электродвигателем или регулятором вакуума. Принцип конструкции следующий:
- Заслонки находятся в закрытом положении, когда двигатель работает на малых оборотах.
- При открытии впускного клапана топливно-воздушная смесь (воздух) поступает в цилиндр только по одному каналу.
- При подаче через единственный канал воздушный поток попадает в спиралевидную камеру для лучшего смешивания с топливом.
- Когда двигатель работает на высоких оборотах, заслонки открываются, и топливно-воздушная смесь (воздух) поступает через два канала, придавая двигателю большую мощность.
Системы изменения геометрии у различных производителей
В мировой автомобильной промышленности изменение геометрии впускного коллектора используется многими производителями, которые маркируют эту технологию своим собственным уникальным именем. Итак, конструкции с изменением длины впускного коллектора можно обозначить как:
- Двухступенчатая система впуска воздуха в автомобилях Ford;
- Универсальный регулируемый воздухозаборник для автомобилей BMW;
- VICS или VRIS на автомобилях Mazda.
Регулируемый механизм разделения впускного коллектора, в свою очередь, можно обозначить как:
- IMRC или CMCV на автомобилях Ford;
- Twin Port для автомобилей Opel;
- Система переменного впуска на японские автомобили Toyota;
- Система изменения фаз газораспределения на автомобилях Volvo.
Независимо от длины и сечения впускного коллектора, использование системы с изменяемой геометрией увеличивает мощность транспортного средства, увеличивает его экономию топлива и обеспечивает более низкую концентрацию токсичных компонентов в выхлопных газах.
